基于液體硅橡膠硫化前粘度低、易流動、硫化速度快等特點,注射成型液體硅橡膠的應用得到飛速發(fā)展,注射成型技術(shù)越來越得到人們的關(guān)注。文中通過對注射成型硅橡膠的研究及應用實踐,介紹了加成型液體硅橡膠的注射成型工藝,簡單分析了液體硅橡膠注射成型過程中工藝參數(shù)對制品的影響。
液態(tài)硅膠(Liquid Silicone Rubber)是一種無毒、耐熱、高復原性的柔性熱固性材料,其流變行為主要表現(xiàn)為低黏度、快速固化、剪切變稀以及較高的熱膨脹系數(shù)。
LSR 是以鉑金作為催化劑的雙液態(tài)快速硫化材料,可以采用注塑的方式、大量、快速硫化、重復性機械生產(chǎn)。其產(chǎn)品表現(xiàn)為較好的熱穩(wěn)定性、抗寒性,優(yōu)良的電絕緣性能,燃燒時不會產(chǎn)生有毒的物質(zhì)等。
因此在健康用品、汽車、嬰兒用品、醫(yī)療用品、潛水用品、廚房用具以及密封件等的生產(chǎn)設計中成為不可替代的材料。
注射成型液體硅橡膠(LSR)是加成型液體硅橡膠的一種,它利用其自身粘度低(在硫化前具有一定的流動性、不定型性)、便于采用計量混合設備進料的特點,采用專用注射成型設備將兩組分精確自動進料、混合、注模,然后快速硫化,成型制品。注射成型工藝逐步取代了傳統(tǒng)的模壓工藝,具有眾多優(yōu)點:采用液體注射成型工藝硫化成型,計量準確,材料浪費少;硫化溫度低,成型制品周期短,降低生產(chǎn)成本;制品精度高,可加工復雜形狀制品;硫化過程無副產(chǎn)物,無需二段硫化;制品具有優(yōu)異的耐老化性、耐侯性、無毒性、高透明性、高機械強度、彈性好等特點[1-2]。因而液體注射成型硅橡膠在日用橡膠制品如嬰兒用品、日用制品、電力絕緣材料加工、櫥具配件制造等領(lǐng)域成為首選材料,是硅橡膠中發(fā)展最快的產(chǎn)品之一。
液體硅橡膠注射成型技術(shù)(LIM)是七十年代末開發(fā)的一種新型高效的硅橡膠成型方法,是通過把具有出色性能的液體硅橡膠和能夠精密且穩(wěn)定地完成注射成型的設備相結(jié)合而形成的新型的硅橡膠成型加工技術(shù),只需將兩個組分(也可以包含配色等輔助組分)裝入設備內(nèi),從進料、計量、混合到成型全自動完成。這種加工技術(shù)可以達到簡化工藝、縮短加工時間、節(jié)約材料、提高效率的目的。并且生產(chǎn)過程中基本不產(chǎn)生廢邊,有利于環(huán)保。
隨著液體硅橡膠的廣泛應用和對制品要求的提高,越來越多的人們已認識并采用此技術(shù)生產(chǎn)硅橡膠制品,迎來了硅橡膠加工業(yè)高效率、高質(zhì)量及低成本生產(chǎn)的新紀元。隨著注射成型技術(shù)應用范圍的不斷擴展,有望在替代傳統(tǒng)彈性體產(chǎn)品上具有更大的競爭力。
液體硅橡膠注射成型過程如下:通過計量裝置將A、B 兩種液體硅橡膠原料經(jīng)精確計量后輸送到混合裝置中;兩組分在混合器中充分混合后再輸送到注射成型機中;通過成型機注射或噴射到已預熱的多模具中并均勻分配到各個模腔中;在熱模腔中硅橡膠材料被加熱并快速硫化成型制品;硫化成型后自動開模出模;然后合模并進入下一個成型周期。整個成型周期幾十秒時間到幾分鐘,根據(jù)制品大小不同成型周期也不同 。
整個注射成型系統(tǒng)分為一下幾個部分:第一單元是計量進料單元,通過液壓壓盤將液體硅橡膠的兩個組分直接從包裝桶中精確計量進入系統(tǒng)內(nèi);第二單元是混合單元,通過靜態(tài)混合器將進入系統(tǒng)的兩個組分充分混合均勻,并且體系中不帶入氣泡;第三單元是注射成型單元,混合好的硅橡膠材料通過注射單元定量注射到模具中,并均勻分配到各個模腔,然后熱硫化。整個過程全自動化,設定好參數(shù)后可實現(xiàn)無人工控制,達到提高生產(chǎn)效率。
注射過程工藝參數(shù)的控制
注射成型工藝應用到液體硅橡膠的成型加工有很多優(yōu)點,得到廣泛認可。但是相對于一般的模壓成型、澆注成型等工藝,注射成型技術(shù)使用的成型設備比較難操作,成型過程比較復雜,技術(shù)要求高,如果使用不當,不但得不到好的制品,反而會造成更大的浪費,那么注射成型的優(yōu)勢就不能得到很好的發(fā)揮。下面以奶嘴注射成型過程為例,簡單對注射成型過程控制及出現(xiàn)問題進行分析。
3.1硫化溫度
硫化溫度是關(guān)系成型制品質(zhì)量的最關(guān)鍵最敏感參數(shù),通常模具溫度80℃~200℃范圍內(nèi)都可成型。但是硫化溫度的設定與硫化時間、模具材料等有較大關(guān)系。